功率模块用导热硅脂的导热性能测试报告

试验报告试验名称：测试道康宁不同导热系数的硅脂的导热性能以及对IGBT内部结温的影响试品型号：试品编号：2012年11月26日本报告共7页报告编号：试验日期：2012-11-26试验报告环境温度：24C环境湿度：22%试验内容：1、 在机电所实验室功率模块测试平台上测试美国道康宁公司生产的型号分别为SC102（导热系数为0.8W/m°C）和TC5121（导热系数为2.5W/m°C）的硅脂的实际导热性能。2、 测试IGBT模块在铜基板底部涂有不同导热系数的导热硅脂时的温升情况。3、 试验时所用IGBT模块为富士V系列1700V/450AIGBT（2MBI450VNT70-50）试验结论：导热系数大的硅脂的导热性能要比导热系数小的硅脂的导热性能好；IGBT铜基板底部涂有导热系数大的导热硅脂有利于将其内部热量传导至散热器，并通过轴流风机将热量散发到周围空气中去，以降低IGBT运行时的结温。试验日期：2012年11月22日9:30-17:25试验人员：a、b,a主要负责更换IGBT导热硅脂以及控制功率模块的供电、监视热电偶的读数和示波器中的电流电压波形；b主要负责上位机控制脉冲的下发，实验数据的记录与整理和协助a拆卸IGBT模块、涂抹导热硅脂等。负责人： （盖章签字）1、 试验背景个别SVG现场出现IGBT过热击穿现象，怀疑可能与IGBT铜基板底部涂有的导热硅脂的导热性能有关2、 试验依据SVG功率模块出厂试验规程和SVG功率模块装配工艺规程3、 试验条件示波器：DPO2024,200MHZ，1GS/s；差分探头:TR1100；柔性探头：CWT30R；万用表：Fluke15B；IGBT模块：2MBI450VNT70-50；热电偶4、 试验内容1、 将IGBT模块均匀涂上型号为SC102（导热系数为0.8W/m°C）的硅脂，并将热电偶涂抹导热硅脂后插入散热器表面的小孔中，使其接触良好；2、 通过调压器及整流桥对功率模块直流侧支撑电容充电至1100VDC左右，在上位机侧将调制比设置为15%；3、 打开散热轴流风机，将风速调整为约7.5m/s；4、 待热平衡后每隔约3分钟读取并记录一次热电偶上显示的散热器表面温度和上位机显示的IGBT内部温度；5、 记录20分钟后断电、放电，拆下IGBT并用酒精擦净铜基板上的导热硅脂，然后均匀涂抹型号为TC5121（导热系数为2.5W/m°C）的导热硅脂，用大致相同的扭矩将IGBT模块重新安装好后重复以上实验并记录数据；6、 注意事项：a、更换导热硅脂后，用相同的力矩紧固用于固定IGBT的组合螺钉；b、保证两次实验时的直流母线电压和触发脉冲的调制比均相同；c、尽量保证两次实验时的室温相同；d、用苯板将功率模块盖严，上面压上重物，防止IGBT因短路报炸后的碎片伤到实验人员；e、实验过程中，态度要严肃，尽量少做与试验无关的事情，不要打闹、谈笑，严格按照有关试验规程操作，做好绝缘、放电、防火等预防性工作，以便防止发生触电事故。5、试验结果见附表1和2,实验电路见附图1，实验波形见附图26附件清单表1涂有型号为SC102，导热系数为0.8W/mC的硅脂时散热器表面及IGBT内部温度；表2涂有型号为TC5121，导热系数为2.5W/mC的硅脂时散热器表面及IGBT内部温度；图1测试导热硅脂时所用的电路图；图2测试导热硅脂时的波形图。表1涂有型号为SC102,导热系数为0.8W/mC的硅脂时散热器表面及IGBT内部温度

序号直流母线电压(V)负载电流(A)调制比(%)热电偶1示数(C)热电偶2示数(C)IGBT模块1温度(C)IGBT模块2温度(C)时间11034272154851646912:1821033268154448586812:2131015269154247576912:2441025270154247576712:2751034271154347576712:3061028273154347586712:3371017268154347576712:3681040270154245566512:39表2涂有型号为TC5121，导热系数为2.5W/m°C的硅脂时散热器表面及IGBT内部温度

序号直流母线电压（V）负载电流（A）调制比（%）热电偶1示数（°C）热电偶2示数（C）IGBT模块1温度（C）IGBT模块2温度（C）时间11000276154246697115:1321003274154343617215:1631019276154241607115:1941014277154241607115:225997278154241597115:2561016274154241597115:28710142771